Сколько стоят инновации в России?

14.01.11 10:01

Хочу начать ответ на этот вопрос с воспоминаний перестроечного периода СССР, когда к нам зачастили представители иностранных компаний. Меня несколько раз привлекали к переговорам. Тогдашний министр «МИНПРИБОРА» М.С. Шкабордня в конце переговоров задавал группу одинаковых вопросов. Например - сколько средств вкладывает ваша компания в новые разработки? Ответ был: от 20 до 30% полученной прибыли. А какова эффективность или отдача от вложенных средств? От 1 до 3% от вложенных средств. А остальное как же? А остальное - в корзину.

Нам было очень важно не упустить темп в исследованиях по теме «Способ получения информативных признаков для электронных средств измерения газовых потоков и устройство для его реализации» (на которую позже был выдан патент). Мы намеревались провести три ОКР с целью наработки информации и практики по технологии преобразования энергии движения газового потока в электрическую энергию для обеспечения работы электронной части будущего средства измерения, в том числе и для случая использования индикатора мониторного или телевизионного типа.

Вторая ОКР, более серьезная, была направлена в практическую плоскость по разработке турбины с функциями центрифуги для разделения загрязненных газовых потоков по фазам (например ПНГ). Эта идея у наших специалистов появилась совершенно случайно, когда еще в процессе макетирования и испытания многочисленных конструкций турбин по теме «Способ...» мы в лабораторных условиях в процессе испытания турбин на работу по измерению расхода горячего пара неожиданно для себя наблюдали очень эффективный процесс разделения этого пара на воду и сухой воздух. Однако этот процесс требовал осмысления и разработки нескольких видов турбин с общим намерением совместить функции по процессу измерения газа с одновременным разделением его по фазам с использованием динамических свойств газового потока, присущими «соплу Лаваля».

Третья ОКР, еще более серьезная, и еще более конкретная. Эта работа заключалась в разработке уже конкретного действующего макета будущего средства измерения газового потока для среднего давления. Однако решение этой задачи требовало изготовления турбины с очень высокими техническими и аэродинамическими характеристиками. Требования конструкторов к технологам по разработке и изготовлению оснастки для турбин с такими требованиями оказались для технологий наших Курских предприятий не посильными. Так например, турбины одного конкретного типа по массе не должны отличаться от заданной КД массы более чем на 1-3 миллиграмма и на такую же величину друг от друга при серийном производстве. Именно такая точность изготовления позволяет ощутить изменение плотности измеряемой среды в тысячных долях грамма на см3.

Конечно, программными средствами эту разницу можно устранять, но в этом случае средство измерения не может считаться серийно пригодным. Стоимость такой оснастки для изготовления турбины оценивалась специалистами почти в 2,0 млн рублей и обуславливалась еще необходимостью ужесточения на порядок требований к сырью, из которого эта турбина должна изготовляться, а также к самому технологическому процессу по соблюдению необходимой температуры процесса и давления. Да и время на разработку такой оснастки и процесса изготовления ее подрядчик определял в 7-8 месяцев.

 

 Один из множества вариантов построения функциональной схемы средства измерения газовых потоков для бытового, коммунального и промышленного сектора. Вместо сложных алгоритмов вычислений расходуемого количества газа (в объемных ли величинах, приведенных к стандартным условиям, или в массовых, или молярных, или в тех и других одновременно) - процедура простого сложения значений, изымаемого из ячеек поля памяти за какой-нибудь период времени. Например за один или несколько оборотов турбины. (Эти значения в поле памяти заносятся еще на этапе изготовления средства измерения, при этом учитываются все возможные значения которые могут быть наступить в процессе работы средства измерения на каждой конкретной высоте положения турбины в измерительной трубе.) Если всю схему изготовить на одной подложке, то себестоимость всего вычислителя составит 2-3 рубля.

 

Не имея свободных собственных средств на проведение этих работ мы обратились в фонд энергосбережения Курской области с просьбой выделить для этих нужд денежные средства. Фонд нам ответил, что в принципе какую-то часть работ они могут профинансировать, но в силу того, что эти средства находятся под наблюдением контролирующих органов, нам необходимо заключение компетентных органов, которые хоть что-то в этом газе понимают. В нашем же экспертном совете при фонде таких специалистов попросту нет. За отзывами мы с официальным письмом через комитет промышленности и энергетики Курской области обратились к трем крупным газовым структурам, расположенным на территории Курской области. Две организации ответили очень быстро и конкретно: «У нас нет специалистов, способных...».

Иной ответ был получен от «Курского управления магистральных газопроводов» (структурное подразделение ООО «Газпром Трансгаз Москва»). Приведу фрагмент этого ответа: «На наш взгляд, данное изобретение не имеет инновационных решений, поскольку, как признает сам Автор, «в предлагаемом способе используются конструктивные элементы… турбинных счетчиков, сужающих устройств и труб Вентури, которые обладают большим количеством недостатков».

Далее предлагалось для более детального рассмотрения теоретических выкладок по данному изобретению обратиться в Казанский ФГУП ВНИИР.

Прошло уже два года, мы не получили от ВНИИР хоть какого-либо отзыва.

Время было упущено, фонд энергосбережения, не дождавшись положительных отзывов, наши заявки не рассматривал. Мы за неимением свободных денежных средств вынуждены были все инициативные работы остановить. А найденных с большим трудом и приглашенных специалистов распустить.

Стоимость вновь разрабатываемых средств измерения, проведение государственных испытаний и постановка их на серийное производство, определяемая совокупностью перечисленных в статье «Об измерении и учете газовых потоков...» требований, составит около 180 млн руб., и уйдет на нее 2,5-3 года.

Даже за 30-40 млн руб. разработать, изготовить опытные образцы и провести масштабные государственные испытания (в самом простом случае - ведомственные испытания) разработанных средств измерения для нужд газовой и тем более для нефтяной индустрии невозможно.

Только на разработку и согласования ТЗ на такую разработку понадобится около года, поскольку необходимо будет разработать и согласовать несколько совершенно новых технических регламентов и увязать эти регламенты с существующими. А в рамках разработанного ТЗ необходимо будет разработать более 10 частных технических требований на разработку отдельных узлов, деталей, технологических процессов и материалов.

По нашим расчетам, только для проведения НИР с изготовлением действующих макетов по остро проблемной теме измерения и разделения по фазовому состоянию ПНГ понадобится около 18 млн рублей.

Почему так дорого? Судите сами. Нам не известно ни одной работы, в которой хоть в какой-либо форме приводились примеры или тем более расчеты использования турбин, находящихся в измеряемой среде без опор, в состоянии, свободном от какого-либо ограничения по перемещению под воздействием измеряемой среды.

Кроме того, авторам неизвестно ни одной работы о проектировании и технологиях изготовления турбин с заранее известными конструктивными характеристиками и свойствами и в особенности для использования в средствах измерения многофазных сред с большим количеством мало изученных и мало поддающихся системному описанию свойств. Например, измерение и разделение по фазовым состояниям попутного нефтяного газа (ПНГ). Таких исследований и работ вообще не проводилось! Вся наука о турбинах, центрифугах, сепараторах творилась и продолжает твориться на опытах и набранном статистическом материале.

Так, описанные в изобретение результаты, полученные на изготовленных вручную турбинах (без всякой центровки, юстировки и абы как), очень впечатляют. А ведь нам для этого понадобилось изготовить и испытать около 30 различных видов турбин, чтобы в результате проделанных экспериментальных работ были получены системные, поддающиеся пониманию результаты, которые могут быть объяснены известными законами.

Дальнейшие работы уже невозможно осуществлять на турбинах, изготовленных вручную. Все дальнейшие работы необходимо исследовать на турбинах, изготовленных в строгом соответствии КД, поскольку истинная величина «паразитного» влияния на работу турбины, при больших скоростях вращения, может быть существенно искажена в силу инерционных свойств материи. Иными словами, неточное изготовление турбины по размерам или по массе, которые при огромных скоростях вращения турбины существенно искажают информативные признаки, могут быть отнесены к влиянию измеряемой среды. А это – деньги, и очень «большие».

Никто и никогда таких денег на разработку не даст. И тем более частный бизнес, на который почему-то очень надеется Президент Д.А. Медведев. И тем более какому-то малому предприятию. А для крупного предприятия указанная выше сумма на разработку наверняка может быть увеличена почти на порядок.

При этом необходимо учитывать и то обстоятельство, что значительная часть средств уйдет на предварительное макетирование различных вариантов технических, технологических и конструктивных решений, на отработку и освоение совершенно новых технологических процессов. При этом какая-то часть из них может оказаться неприемлемой для использования на практике для данной разработки. Либо слишком трудоемкая (и соответственно – дорогая), либо существующие средства измерения либо средства изготовления не могут обеспечить требуемые точности.

 

 

 Измерительная диэлектрическая труба. Для наблюдения за происходящими в измерительной трубе процессами, размещения на ней элементов электронной схемы, а также учитывая то обстоятельство, что работать измерительная труба будет в агрессивной среде и при избыточном давлении, для лабораторных исследований необходимы качественные трубы из химического стекла.

 

Для оснащения работы необходимыми специализированными приборами (осциллографами, генераторами), специализированным оборудованием и приспособлениями (например - для подачи и контроля качества подаваемого для разрабатываемых приборов учета потоков газа со строго установленными характеристиками по компонентному составу, по плотности и температуре), для приобретения соответствующих технологических процессов (например технологию для конструирования турбины, технологию проектирования оснастки для изготовления турбины, технологию изготовления и контроля качества изготовления оснастки на турбину и т.п., по предварительным прикидкам, понадобится около 35-40 млн руб.). А сколько стоит необходимая для современной разработки оргтехника?

Например, хорошо известны и освоены на многих крупных предприятиях, ведущих оборонные заказы, технологии напыления различными металлами определенных поверхностей. Но нам неизвестно ни одного технологического процесса напыления металлами тел вращения и сфер даже с очень простой топологией на их поверхности, но обладающих одновременно емкостными, индуктивными и магнитными свойствами. Вручную макеты таких деталей делаются, автоматизированно - нет! Или, например, для регистрации и учета отклонения плотности измеряемого потока газа для бытовых или коммунальных нужд от номинальной в ту или иную сторону величиной в одну тысячную долю грамма на cм³ технологический процесс изготовления турбины должен обеспечивать повторяемость изготовляемых турбин с точностью 1 мг. Есть и множество других задач.

Минимальная необходимая группа разработчиков для решения большого круга технических и технологических проблем должна составлять 25-30 человек (вместе с руководством по разработке, бухгалтерией, охраной и «директором по клинингу»). Так, только для обеспечения разработки необходимой текстовой документации (разработка и согласование ТЗ и ТУ, разработка и согласование ЧТЗ, разработка и размножение всевозможных описаний, инструкций, отчетов, актов, протоколов, проектов вновь разрабатываемых регламентов на использование разрабатываемой измерительной техники, переписка с поставщиками, заказчиками, потребителями, подрядчиками и субподрядчиками, оформление и изготовление конструкторской документации, внесение в нее изменений и регистрация этих изменений, необходимо содержать трех специалистов под общим названием «Бюро Технической Документации» - БТД, да плюс небольшую группу по сопровождению и обеспечению разработки соответствующей нормативной документацией и стандартами.

Даже самая простая и всегда при всех разработках самая известная и злободневная тема – заработная плата только для разработчиков выливается во внушительную сумму.

А ведь предлагаемый способ (патент RU 2389978) дает необъятный простор творчеству всему сообществу разработчиков средств измерения: конструкторам, системотехникам, разработчикам электронных схем СВТ, программистам, технологам и дизайнерам. Кроме того, использование средств измерения по предлагаемому способу предопределяет необходимость создания распределенных вычислительных систем различного уровня: бытового сектора, коммунального сектора, промышленного сектора, индустриального сектора и магистральных энергопотоков. Использование эффекта ускоренного истечения газового потока из конфузора турбины подобного эффекту ускорения газового потока из сопла Лаваля позволяет решить одну из самых масштабных проблем в нефтяной и газовой индустрии – процесс одновременного измерения и разделения по компонентному составу попутного нефтяного газа на месте его добычи.

Без государственных инвестиций продуктивного прогресса в этой отрасли не будет.

 

Григорий Навозенко, изобретатель

 

На первой фотографии - образцы турбин. Измерительное устройство представляет собой цилиндрическую измерительную трубу с коаксиально установленным в ней измерительным конусом и надетой на него турбиной. И никаких датчиков давления, температуры, плотномеров, влагомеров, выпрямителей потока и прочих «наворотов», сопутствующих всем другим (без исключения) способам измерения количества расходуемой среды.

 

 

Читайте также: